比人類還小 史上最年輕恆星 竟在超級黑洞旁

嬰兒星X3a（Baby Star）的特殊之處在於，理論上它不應該能夠存在於這麼靠近超大質量黑洞的地方。（示意圖／Shutter Stock）

由科隆大學天文物理研究所（University of Colognes Institute of Astrophysics）費斯克（Florian Peißker）博士領導的一個國際研究小組在我們的銀河系（Milky Way）中心的人馬座A*（Sagittarius A*）超大質量黑洞附，發現了一顆處於形成階段的非常年輕的恆星，它甚至比我們人類還要年輕。

據美國《每日科學》（ScienceDaily）2月28日報導，這項研究 《X3：靠近超大質量黑洞人馬座A*的高質量年輕恆星》現已經發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）上。這顆恆星目前被稱為X3a，它只有幾萬年的歷史，這比我們人類（智人）還要年輕。嬰兒星X3a（Baby Star）的特殊之處在於，理論上它不應該能夠存在於這麼靠近超大質量黑洞的地方。

不過，研究小組認為，它是圍繞在巨大黑洞外的塵埃雲（Dust Cloud）所形成的，並且在形成之後才沉降到目前的軌道上。

我們銀河系中心的黑洞附近通常被認為是一個極度活躍的區域，並不利於像我們太陽這樣的恆星的形成。因此長久以來，科學家們認為在數十億年的時間裡，只有一些古老的的恆星才可能因為一些機緣巧合被吸引到超大質量黑洞附近軌道運行。

然而，相當令人驚訝的是，早在20年前科學家就已經在人馬座A*附近發現了非常年輕的恆星。目前還不清楚這些恆星是如何到達那裡的，或者它們是在哪裡形成的。非常靠近超大質量黑洞的非常年輕的恆星的出現，被稱為「年輕悖論」（the paradox of youth）

嬰兒恆星X3a的體積我們太陽的10倍大，質量則是太陽的15倍。X3a需要特殊條件才能在黑洞附近形成。費斯克博士解釋說。「事實證明，在距離黑洞幾光年的地方，有一個區域滿足了恆星形成的條件。這個區域是由氣體和塵埃組成的環形區域，足夠冷，並且屏蔽了吸積盤（accretion disk）極具破壞性的輻射。

低溫且高密度創造出了得天獨厚的一個環境，其中包含了可以形成數百個太陽的氣體雲。而雲與雲的碰撞和散射消除了角動量（angular momentum），這些氣體雲原則上可以非常快速地朝黑洞的方向移動。

此外，在靠近幼年恆星的地方形成了非常熱的團塊，然後可能被X3a吸納。因此，這些團塊也可能有助於X3a首先達到如此高的質量。然而，這些團塊只是X3a形成歷史的一部分。它們仍然不能解釋它的「誕生」。

科學家們假設了以下的成因：「在恰巧避開人馬座A*引力影響和強烈輻射的情況下，在銀河系中心周圍的外圍氣體和塵埃環中可能形成了足夠稠密的雲。這片雲的質量約為一百個太陽，它們可以相互作用，並在其自身的引力下坍縮為一顆或多顆原星。這個所謂的坍縮時間大約與X3a的年齡相符，」費斯克博士補充說。觀察表明，除了發生這種巧合之外，無時無刻都會有氣體、塵埃雲被黑洞拉走。